同位素示踪测井
同位素示踪注水剖面测井
二、示踪测井基本原理及相关概念
4）重复误差：相同条件下，用相同的设备、相同的工程操作人员、相同的环境下 两次测量值的差异大小。 重复性是测量精度的在线检查，是评估测量不确定性的最好的方法。 测井中，常记录重复测量段以验证仪器响应的正确性。即，曲线异常需要重复。 现场重复误差计算方法如下：
N2 N1 δ 100% N2 式中： δ——曲线重复误差； N1 ——第一条曲线平均值； N2 ——第二条曲线平均值；
H2------------注入剖面测井自然伽马曲线上相对应标志层界面深度，m;
五、测井资料解释流程
（2）利用磁定位测井曲线校正深度
磁定位测井曲线表示出套管接箍深度。有些注水井，油管管柱喇叭口
位于注水井段顶部或中部，都可以测出一段套管接箍显示的磁定位曲线。 这样，当注水井段自然伽马基线发生异常不易进行深度校正时，可以用套
球座
图1-2b 偏心分注两级三段结构示意图
二、示踪测井基本原理及相关概念
1、测井原理
注水开发的油田需要测定注水井中各小层吸水量，掌握各小层的吸水能力， 制定合理的分层配注方案，以防止单层突进或舌进等情况的出现。用放射性同 位素载体法可以在注水井中测定吸水剖面。 选用半衰期短的同位素I131或Ba131作为示踪剂，用粒径大于50μm的骨质活
管接箍曲线进行深度校正。
同位素示踪注水剖面测井
δ
N2
2
N1
N2
2
N1
100%
N2 N2
N1 N1
100%
式中： δ——曲线涨落误差； N2——涨落曲线最高幅度值； N1——涨落曲线最低幅度值。
选取原则： 统计起伏曲线应在仪器停止运动的状态下在泥岩层进行记录，记录时
间不少于2min。统计起伏误差应在10%以内。
N1 ——第一条曲线平均值； N2 ——第二条曲线平均值；
选取原则： 重复曲线应大于50m，选择大于3m的目的层计算重复误差，其相对误差为±10%。
二、示踪测井基本原理及相关概念
5) 放射性活度和放射性比度 一定量的放射性核素，在单位时间里发生衰变的核数叫放射性活度，单位“贝
可勒尔”Bq。 1 mCi= 3.7×107核衰变/ s 1Bq = 1 次核衰变 / s
放射性同位素示踪注水剖面测井
目录
一、概述 二、示踪测井基本原理及相关概念 三、测井原始资料 四、原始资料的验收 五、测井资料解释流程 六、测井资料应用 七、放射性同位素示踪测井影响因素分析 八、建议
一、概述
同位素吸水剖面测井在我国已有五十多年的历史，其测 井资料被广泛的应用于油田开发过程中。吸水剖面测井系列 在不断地发展和完善，从最初的两参数（同位素、磁定位） 到三参数数（同位素、磁定位、温度），再到五参数测井系 列等。最近几年又发展了氧活化水流和相关流量等吸水剖面 测井方法。这些方法和系列从不同的方面解决了注水井吸水 剖面测井存在的问题，都有其独到之处。
放射性比度（比放射性、比活度、放射性浓度）是指放射性核素的放射性活度 与其质量之比，其单位是 Bq / g 6）横向比例：在测井曲线图上，曲线幅度变化单位长度所代表的所测物理量数值。 7）深度比例：在测井曲线图上，沿深度方向单位长度与它所代表的实际井段距离的 比。 8）电缆零长：指从电缆鼻子内圈到第一个深度记号间的长度
10 放射性同位素测井
Jν 1 Jν 2
实例1 右图中的A、B两地层
窜通，为堵窜将B层射开注入
活化水泥，而后测得放射性 同位素测井曲线Jν 2和参考曲
线Jν1比较看出，AB段曲线明
显升高，证明水泥已挤入该 窜槽井段。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
实例2 A、B、C、D四个地层同时射开
后，油水同出，将煤油和水泥混合配成
放射性同位素测井 Radioactive isotope log
放射性同位素测井
1、方法原理
放射性同位素测井是利用放射性同位素做为示踪剂，向井内注入
被放射性同位素活化的溶液或固体悬浮物质的溶液，并将其压入管外
通道、或进入地层或滤积在射孔孔道附近的地层表面上，通过测量注 入示踪剂前后同一井段的伽马射线强度来研究和观察油井技术状况和 采油注水动态的测井方法，从而解决与示踪过程有关的各种问题。 所以这种测井方法又被称为放射性示踪测井，其测量系统与自然
资料解释
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
左图是上述井段放射性同位 素测井和参考曲线图。比较这两
条曲线可见，注入了活化液的B层，曲线异常幅度明显增大，被封 隔器封隔的A层处，虽未注人活化
液却也有明显增大的曲线异常，
说明B层和A层之间的井段有窜槽 ；C层处，两条曲线基本重合，放
射性强度没有变化，说明B、C层
The end
伽马测井相同。放射性同位素测井的效果，在很大程度上决定于放射
性示踪剂选择得是否合适。选用哪种同位素，要根据施工目的而定。
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
油井投入生产后，由于固井质量差或固井 后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂， 造成层间串通，即形成窜槽，这对采油和注水
放射性同位素示踪注水剖面测井工艺
第四章放射性同位素示踪注水剖面测井工艺第一节测井前的准备一、施工条件准备1、井场放射性同位素示踪注水剖面测井要求井场清洁、平整、无杂物堆放，能同时摆放××（或吊车）、仪器车和绞车三台车。
其中井架车（或吊车）要靠近井口，绞车摆放要××20m以上，以保证电缆能正常起下。
2、井架车在放射性同位素示踪注水剖面测井施工中，升降仪器串和井口防喷装置应使用井架××提升高度必须大于6m，悬重必须大于6m。
目前，各油田在施工中多使用5－8t吊车××车。
为了充分利用这台吊车，还可以将井口防喷装置如高压注脂泵、防喷管等安装在吊××。
3、井口为了保证测井资料准确可靠，要求注水井井口的各种压力表齐全、完好，注水量××4、井下注水管对于油井转注水井时间不久的井，在测井前必须进行洗井作业，清除油、套管××污，确保井内干净，无沾污。
二、测井施工设计和测井通知单1、测井通知单的基本内容测井通知单的内容不仅包括测井施工单位进行施工设计的依据，而且还是测井××的基础参数和信息。
它是由用户提出的，基本内容如下：（1）井下基础数据。
井下基础数据主要是井身结构方面的数据。
包括有套管规范××深度、固井质量、水泥返高、人工井底、砂面（或落物鱼顶位置）、油补距或套补距××（2）注水情况。
包括投注时间、累积注水量、注水方式、注水压力（泵压、油××压）、日注水量，如果是分层注水，还应提供注水层、层段深度、配水嘴直径、分层××水量和实际注水量。
（3）射孔层位数据。
包括注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、××度、有效厚度、渗透率等数据。
（4）注水管柱结构。
包括注水管柱下入日期、油管规范、封隔器和配水型号、××下入深度、撞击筒深度（或喇叭口深度），井下管柱结构示意图。
放射性同位素测井的应用
放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用【1】摘要：本文主要分析了放射性同位素测井的应用范围，除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
对同位素示踪法用于吸水剖面测试问题进行分析，探讨其形成的原因以便提升技术质量。
关键词：放射性同位素;测井;注水1、放射性同位素测井应用随着该技术的不断成熟和推广应用，其已经成为我国水驱油田注水剖面测井的主要监测手段。
除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
其应用有如下几个方面：1.1检查漏失、串槽井段，为封堵提供支持由于固井质量差或者固井后由于射孔及其他施工使得水泥环破坏，则可造成层间串通形成串槽，进而对采油或注水造成严重影响。
为了封堵管外的串槽和漏失点，应该先找到串槽井段，而放射性测井可以很好的提供这些信息。
对于油层找串通常注入活化油，对于水层找串则相应注入活化水。
通过测量注入前后伽马曲线并进行对比，若发生串槽，则除了注入层外，在曲线上必会有其它层段伽马曲线值相对于基线值显著增加，从而可以确定串槽井段，进而为封堵提供支持。
1.2检查封堵情况串槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封堵，封堵效果可以用放射性同位素测井检查。
先测一条伽马曲线作为基线参考，然后向封堵井段挤入加入放射性同位素的水泥，再次测量伽马曲线，通过比较两次测得的伽马曲线即可判断出封堵效果：若封堵层段因挤入活化水泥后曲线幅度明显变大则表明封堵良好，反之则说明封堵效果差。
1.3 检查酸化压裂效果在低孔低渗储层中，常需要采用一定的措施才能提高油田的采收率和产能，现今压裂酸化就是最常用的方法。
将放射性同位素加入压裂液中，将压裂液压入目的地层，测量压裂前后的两条伽马射线曲线，通过对比即可判断出压裂效果：若在压裂层段两条曲线具有明显的幅度差，则说明压裂效果明显，反之则说明压裂效果差，压裂液未被压进地层。
同位素示踪剂井间监测技术在潜山油藏中的应用
同位素示踪剂井间监测技术在潜山油藏中的应用摘要同位素示踪井间监测技术是油田开发后期了解油藏非均质性、寻找剩余油的一项重要的监测技术。
示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种(或两种)水溶性同位素示踪剂,在周围监测井中取水样,分析样品中示踪剂浓度,这种示踪剂与水相溶的很好,因此能很好地跟踪注入水流向,了解示踪剂在地层中的流动状况,同时就能直接了解到注入水在地层中的波及状况。
关键词同位素;示踪剂;监测技术;稠油潜山油藏1示踪剂监测方法原理简介示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种(或两种)水溶性示踪剂,在周围监测井中取水样,分析所取水样中示踪剂浓度,并绘出示踪剂产出曲线,应用示踪剂解释软件对示踪剂产出曲线进行分析,就可以确定油藏非均质情况,了解注采井间油层的连通状况,注入水各方向的推进速度,高渗透水淹条带的分布方向、位置情况等,为注水井的调剖和封堵大孔道提供比较确切的地质依据。
示踪剂从注水井注入后,首先随着注入水沿高渗层或大孔道突入生产井,示踪剂的产出曲线会逐渐出现峰值,同时由于储层参数的展布和注采动态的不同,曲线的形状也会有所不同。
在注入水没有外流情况下,油层越均质,注水利用率越高,则见示踪剂时间越晚。
反之,短时间内见到示踪剂,说明注入水沿高渗层窜流,储层非均质性强,开发效果差。
总的来说,在地层参数解释方面,示踪剂方法因为其直观有效的特性,在许多方面有其它方法所不可比拟的优势。
2监测目的1)通过对草古102-斜16注水井组示踪剂监测,观察潜山油藏的注水井对周围油井的影响,特别是周围馆陶油井的影响。
2)进一步了解潜山油藏的非均质性、寻找剩余油分布,原油流动规律。
3)找出监测井组井间存在的高渗层,应用解释软件计算出高渗层厚度、渗透率、喉道半径等参数,为油田重新认识储层、调剖堵水、区块方案措施调整等提供可靠的科学依据。
3示踪剂井间监测技术的应用为了掌握同位素井间示踪技术在潜山油藏中的应用,在草古102-斜16注水井组开展单种同位素示踪井间监测工作。
Microsoft PowerPoint - 第二章放射性同位素示踪测井)
第二章放射性同位素示踪测井第二章放射性同位素示踪测井n第一节 群井工作方式n第二节 单孔测量方式示踪法定义示踪法：将某种容易识别的物质投入水中作为 水流的跟踪指示，直接测量示踪剂的出现时 间或者水流的痕迹，从而了解地下水流动状 态。
对比：扩散法：利用井液中某种物质的浓度随时间变 化，确定地下水的运动状态。
示踪方法分类根据示踪物质不同可有不同的示踪方法： n各种荧光素n各种离子n各种同位素n磁性物质等，以同位素示踪剂应用最为普遍，效果也较好。
同位素示踪测井的应用n测定地下水的流速、流向，n在油田开发中测注水井的吸水剖面， n在工程中寻找套管外串槽位置，n探测水坝的渗漏位置。
示踪剂的选择根据测量目的、方式而定。
一般应满足：n无毒n合适的半衰期（一般7－10d）。
n能产生较强的γ射线、n价格便宜等。
n采用群井观测时，要易溶于水且不被介质吸收 n采用单井观测或研究注水井的吸收剖面时，应配制成具有一定颗粒直径的同位素悬浮液。
第一节 群井工作方式当工区内具备多个钻孔且分布又较均 匀时可采用群井工作方式：n选择某一中心钻孔作为指示剂投放孔， n将配剂好的同位素指示液投入井中，n然后在其周围钻孔中用自然γ测井仪观 测指示剂的到达时间t。
n计算地下水的流动速度n推测流动方向测井方法和仪器n自然伽玛测井n记录计数率（强度）n在每个周围的井孔中均进行测量 n制作矢量图n判断水的流向自然γ强度―方位矢量图由于溶于水的指示剂随 着水流一起流动，只有在 下游一方的钻孔中才能观 测到明显的示踪异常，而 在其它方向上观测不到明显的异常，因此根据测量 结果作出自然γ强度―方 位矢量图，推测地下水流 的方向。
f V 自然伽玛计数率计算地下水渗透速度V f根据两孔的距离R 算地下水渗透速度V f ：方位强度 R第二节 单孔测量方式特点：单孔测量不受钻孔数量限制， 使用方便。
示踪剂的要求:与多孔测量不同：它要求示踪同位素随水流一起流动将同位素配制成具有一定颗粒直径的悬浮液， 流经地层时在流过的路线上留有同位素痕踪。
10放射性同位素测井全解
Jν 1 Jν 2
实例1 右图中的A、B两地层
窜通，为堵窜将B层射开注入
活化水泥，而后测得放射性 同位素测井曲线Jν 2和参考曲
线Jν1比较看出，AB段曲线明
显升高，证明水泥已挤入该 窜槽井段。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
实例2 A、B、C、D四个地层同时射开
后，油水同出，将煤油和水泥混合配成
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
如图，欲检查已射开之B层和未射
开的C层及射开的A层之间是否有窜槽
。以封隔器分别封隔B、A层和B、C层 ，以一定压力向B层注入放射性活化液
(放射性同位素Ba131或I131的活化油或
活化水，对油层找窜，注入活化油： 对水层找窜，注入活化水)，然后进行 放射性同位素测井。
伽马测井相同。放射性同位素测井的效果，在很大程度上决定于放射
性示踪剂选择得是否合适。选用哪种同位素，要根据施工目的而定。
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
油井投入生产后，由于固井质量差或固井 后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂， 造成层间串通，即形成窜槽，这对采油和注水
砂层A 窜槽 砂层B
煤油水泥，并掺入少量放射性同位素的 活化煤油水泥，挤入这四个地层，经一 段时间后，在水层中煤油被水替换，水 泥凝固将水层堵死，而在油层中煤油水 泥不凝固，经抽吸即被导出地层。 比较挤入活化煤油水泥前后测得的
参考曲线和放射性同位素测井曲线，可
以看出：A、B两层的曲线异常幅度增大 ，证明A、B层为水层且已被封堵，而C
放射性同位素“找窜”测井曲线
间不窜通，水泥胶结良好。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
窜槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封
放射性同位素测井技术及其解释应用
堵 井段 挤 入加 入 放 射性 同位 素 的水 泥 ， 再 次测 量 伽 马 曲线 ， 通 过 比较 两 次 测得 的伽 马 曲线 即可判 断 出 封 堵效 果 ： 若 封堵 层 段 因挤 入 活 化水 泥后 曲线 幅度
明显变 大则表 明封 堵 良好 ， 反之则 说 明封 堵效果差 。
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
内蒙 古 石 油化 工
１ １ ７
放射 性 同位 素测井技术及其解释应 用
叶 程， 赵松柏 ， 贾 鹏
６ １ ０ ５ ０ ０ ） （ 西南石油大学 ， 四川 成都
摘 要 ： 放射 性 同位 素 测 井经历 了几十 年 的发展 ， 技 术也愈 加 成熟 ， 应 用 范围也愈加 广 泛。 本文介 绍 了放 射 性 同位 素 测 井发展 情 况及 其在 油气 田开发 中的应 用 。 关 键词 ： 放 射性 同位 素 测 井 ， 发展 概 况 ， 资料 解释 应用 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ３ ５ ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ —０ １ １ ７ 一Ｏ ２
而对 采油 或注水 造 成严 重影 响 。为 了封堵管 外 的串 槽 和漏失 点 ， 应该先 找 到 串槽 井段 ， 而放射性 测井可 以很 好 的提供这 些 信息 。对 于油层 找 串通 常注入活 化油 ， 对 于水层 找 串则相 应 注入 活 化水 。 通过 测量注 入前 后伽 马 曲线 并 进行对 比 ， 若 发 生 串槽 （Ｉ － 串或下
开发、 剩余油研究、 油藏数值模拟等研究方向发展。
２ 应 用
曲线 ， 找 出 曲线在 深 度上 幅值 明显增 加 的位 置点从 而 可得 出水泥 面 的返 回高度 。
第7章-GR和放射性同位素测井
放射性测井放射性测井（核测井）是测量记录反映岩石极其孔隙流体的核物理性质的参数，研究井剖面岩层性质的一类测井方法。
特点：不受井眼介质限制，在裸眼井和套管井、各种钻井泥浆的井中均可测，能进行套管井的地层评价，能够快速分析和确定岩石及其孔隙流体各种化学元素。
分类：按使用的放射性源或测量的放射性类型分1、伽马测井：以研究伽马辐射为基础，包括GR、NGS、地层密度、岩性密度、放射性同位素示踪测井等。
2、中子测井：以研究中子与岩石及孔隙流体相互作用为基础，包括热中子、超热中子、中子伽马、脉冲中子非弹性散射伽马能谱、中子寿命及活化测井等。
第七章自然伽马测井和放射性同位素测井岩石中含有天然的放射性核素主要是铀系,钍系和钾的放射性同位素.自然伽马测井：用伽马射线探测器测量岩石总的自然射线强度，以研究井剖面地层性质；自然伽马能谱测井：在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析,分别测量层内铀、钍、钾含量来研究井剖面地层性质。
第一节伽马测井的核物理基础一、放射性核素和核衰变1.核素和同位素核素：指原子核具有一定数目质子和中子,并处在同一能态上的同类原子。
同位素：指核中质子数相同而中子数不同的核素,它们在元素周期表中占有同一位置。
2.稳定核素和放射性核素稳定核素:不会自发衰变为另一种核.放射性核素:原子核能自发地发生衰变,由一种核变为另一种核.核衰变时发射的三种射线:γ、β、α。
γ——高频电磁波（光子流），穿透能力强，较被测井仪测定（放射性测井探测的主要对象）β——高速电子流，带负电，穿透能力差；α——氦核组成的离子流，带正电，穿透能力最差。
3.核衰变定律:放射性核素——放射出带电粒子（β、α）——激发态的新原子核——辐射γ——稳太的原子核，这个过程称为核衰变。
放射性核数随时间减小而遵循一定的规律，即核衰变定律：t o e N t N λ-=)(N0—初始原子个数；λ—衰变常数（表示衰变速度的参数），表示单位时间每个核发生衰变的几率，λ越大，衰变速度越快。
同位素示踪测井影响因素分析
果 上都 会直 接影 响资 料解 释分 析工作 ，甚 至会令 测井 结果 出现 错误 。 ２ 影 响 因素 分析 结 合 同 位 素测 井 方式 技术 特 点对 同 位素 的使用 测井 工艺 进行 分析 ， 可 以看 出 ， 导致 上述 问题 的关键 主要 表现 在五 大 内容 上 。首 先 是 沾 污 ：想 要 在 测 井 工 作 中 使 用 同位素 更踪迹 ，需 要利 用水 进行 推进 ， 使得 跟送 机进 入 吸水 层 ，在跟 踪液 的移 动 过程 中 ，会 同管壁 以及工 具 发生接 触 ，因 而会 出现 不 同程度 的沾 污现 象 ，部 分 同位 素 发生异 常 的幅度 同污 染影 响相 比不值 一 提 。若是 分析 不 当处理不 及 时势必 会使 得 测井 结果 收到 影 响。强度 ：示踪剂 的释 放 部 位为井 口 ，因 而同位 素 的移动距 离相 对 较 大 ，在移 动过程 中井 壁 的沾污会 使得 同 位 素 的含量 降低 ，因 而很 多同位 素并 没有 到达 吸水层 ，或 者经 过长距 离移 动后 ，到 达 强度 不够 。有 些层段 甚 至根本 没有 同位 素 ，这就使 得 同位素 的 曲线 反应 异常 ，无 法 将 剖 面 吸水 层具 体 状 况予 以全 面反 映 。 粒 径 ：同位 素粒 径选 择不 当 ，如 果吸 水层 段 存 在大孑 Ｌ 道 ，同位 素粒径 较小 ，则 随注 入水 进入 到地层 深部 而未 滤积在 地层 表面 上 ，致使 同位 素幅度 异常 ’同位 素滤 积量 与注 入量 不成 关系 ，甚至 某些 层段虽 然 吸 水但 无法 测到 同位 素 。耐 压 ：同位 素示踪 剂” Ｂ ａ — Ｇ Ｔ Ｐ微 球颗 粒 密 度 为 １ ． ０ ６ ｓ ／ ｍ ， 倒 入 的方式 。 耐压为 ３ ５ ４ ５ ＭＰ ａ ，ｌ ５ 天 后 自行 溶解 。但 １ ． ２资料 评价 注 水 过 程 中 会 出 现 各 类 问 题 ，这 些 是如 果 降低注 入水 流 ，则 注入 的 同位 素失 问题 最 后将 会 反馈 到 示 踪测 井 的 资料 上 。 踪液 很难 形成 均匀 的悬浮 液 ，同位 素 的注 具 体表 现 主要 为 ：温 度 曲线异 常 ，并 且 同 入 主要是 为 了进行 示踪测 井 ，而注 入水流
同位素示踪测井影响因素分析
【４】尹福全．同位素测井资料异常吸水 原因的简要分析Ⅱ］中国石油和化工标准 与质量，２０１６，３６（１７）：６２—６３．
‘
助。 参考文献： …李宗瑾同位素测井工艺技术探讨
Ｕ］石化技术，２０１７，２４（９）：１９８—１９８． ［２】段艳丽，姜萍，冯彩文，等．注水
剖面同位素测井影响因素分析Ⅱ】国外测 井技术，２００４（１）：４０一４１．
［３］赵辉．同位素测井曲线异常的影 响因素分析Ⅱ］．石化技术，２０１７，２４（１２）：２６７—
关键词：同住素；测井；影响因素
同位素测井所得结果和其他方式的 测井结果进行对比发现，同位素测井能够 较好反应地层剖面吸水情况，但如果资料 解释的结果和实际情况出现较大差异时， 需要对影响同位素测井精度的原因进行分 析，减少误差，提高测井精度。本文从示 踪测井原理出发，分析实际测井工作中影 响测井精度的因素。
一、同位素示踪测井原理 同位素示踪测井在我国已经有五十 多年的历史，其测井资料被广泛应用于油 田的开发过程中。注水开发的油田需要测 定注水井中的各小层的吸水量，掌握各小 层的吸水能力，进而制定合理的分层配注 方案。‘以防止单层突进或者舌进等情况的 发生，用放射性同位素载体可以在注水井 中测定吸水剖面。选用半衰期短的同位素 １１３１或Ｂａｌ３１作为示踪剂，用粒径大于 ５０ ｕ ｍ的骨质活性炭或其他合成载体做 固相载体，使其吸附上示踪元素，称为活 化固相载体。将活化固相载体放入水中， 配制成均匀活化悬浮液。在正常注水条件 下，注入井中，在悬浮液向地层侵入时， 水和固相活化载体分离，水进入地层而活 化载体滤积在地层表面形成一活化层。地 层的吸水量与放射性载体在地层表面的滤 积量成正比，与活化层造成的曲线异常面 积的增量成正比。 二、影响因素分析 １沾污的影响 沾污是影响示踪法测井精度比较常见 的因素。同位素沾污时，在曲线上便会出 现与注水量无关的示踪面积，在资料解释 时，无法分清是吸水层位还是玷污，势必 影响测井结果。同位素沾污有三种来源： 第一种是水与同位素所形成的悬浮液混合 不够均匀，导致在悬浮液注入井中时，同 位素在某一位置形成大面积的沽污，使地 层的吸水量与放射性同位素在地层表面的 滤积量不成正比。第二种是油管连接处会 有一些细小的缝隙，同位素会进入到这些 细小的缝隙中而形成沾污，影响测量精度。 第三种是由于同位素比重的原因，使得一 部分同位素不能进入到吸水层里，而沉积 在封隔器或者配水器上，形成沾污。
影响注入剖面同位素示踪测井精确度的原因分析及改进办法
影响注入剖面同位素示踪测井精确度的原因分析及改进办法在油田动态监测中，注入剖面同位素示踪法测井应用十分广泛，在连续测量及细分层方面有着举足轻重的地位。
由于该方法在测试过程中受到诸多因素的影响，导致了测井质量难以得到保证。
如何提高同位素测井精确度是亟待解决的问题。
本文主要对影响同位素示踪测井精确度的原因进行了分析，并提出了改进方法。
标签：注入剖面；同位素；测井；因素影响因素分析影响注入剖面同位素示踪测井精确度的因素错综复杂，其中包括示踪剂特性、井下状况、施工工艺、同位素污染、施工方式等诸多因素，下面总结了几方面常见的影响因素。
（1）沾污的影响沾污是示踪法普遍存在的问题，70%以上的井存在不同程度的污染，造成同位素曲线上产生一些与注水量无关的假异常，因此测井资料并不完全直接反映分层注水量。
从沾污形成的机理上划分，沾污可分为吸附沾污和沉淀沾污两大类型。
（2）施工方式同位素的释放深度同位素释放深度必须根据同位素的注水量的大小来进行。
当注水量不大的情况下，同位素释放的深度偏大，一定会在所需层位上方形成人为管柱沾污；假如释放同位素的深度过浅，同位素源就会沉积在井底，因为来不及均匀分布在注入水中。
（3）施工工艺在同位素吸水剖面测井过程中，传统的防喷密封装置由于顶端防喷盒密封性不够存在难以避免的井口溢流，而当注水井本身的注水量很低时，排除溢流量后实际注入量更小，严重影响测井结果的准确性。
（4）示踪剂特性的影响目前应用较为广泛的是同位素131Ba-GPT微球，该同位素微球比重在1.01～1.06g/mL之间，半衰期为11.7天。
应用现场实验，简单分析在固相载体强度相同的情况下，衰变期的长短及载体用量多少对测井结果的影响。
同位素衰变期过短，载体用量少。
朝90-28井，日注水30m3/d；测试压力8.9MPa；核素强度为3.7MBq；载体用量为8mL；有效厚度4.2m；替注量2m3；替注时间1.6h；测量井段70m。
放射性同位素测井的应用2
放射性同位素测井的应用(2) 放射性同位素测井的应用(2)载体用量与衰变期、放射性强度的关系我们知道，由于每口井的油层厚度和吸水能力不同，使用放射性同位素的强度和用量也不尽相同。
一般的放射性强度由式(1)确定： (1)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;K----吸水厚度为1m时，所用的放射性强度，Bq/m，由统计分析确定K值选用1.5×105Bq/m;H----油层射开厚度，m(当H<30m时，用射开厚度代替吸水厚度;当h>30m 时，用射开厚度的70%代替吸水厚度);A----各种沾污耗掉的放射性强度，目前选用30×105Bq(大庆地区经验值)。
同时，载体用量按式(2)可确定：(2)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;I总----使用当天源罐内同位素的强度，Bq;V----载体用量，ml。
假如，一罐1000ml的同位素微球，比重1.03～1.06g/㎝3，半衰期11.7天，刚出厂的强度是100mCi。
若出厂当天使用强度为0.1mCi，即3.7MBq[2]，则按照式(2)可求出所需体积为1ml;若出厂后5天使用，则由同位素衰变公式知罐内放射性强度衰减为74.38mCi，同样要求使用强度为0.1mCi时，所需体积为1.34ml。
依此类推，可得出表1。
可以看出，所需同位素强度相同，随着衰变期增长，载体用量呈指数增长[3](3)现场应用效果分析升58-38井，注入压力11MPa，日注水30m3/d 。
2011年，八大队先后分别采用300～600μm与100～300μm粒径的同位素载体对升58-38井进行注入剖面测井实验，解释成果对比图如下。
由图1看出，大粒径(300～600μm)同位素载体测井的解释成果图中，伽玛曲线干扰较大，毛刺较多，分层吸水情况不理想，并且沾污在一级配水器处不是很明显，随着深度的增加，沾污现象也愈加明显，在最后一级配水器处达到最大。
第07章 GR 和放射性同位素测井
２、核素和同位素
核素：是指原子核中具有一定数目质子和中子并在同一 能态上的同类原子，同一核素的原子核质子数和中子数相 等。
同位素：是指核中质子数相同而中子数不同的核素，它们 在元素周期表中占同一位置。核素可用下列符号表示： X A ， Z 其中X为元素符号，Z和A分别为原子序数和质量数。 核素有稳定核素和放射性核素之分。稳定核素的原子核不 会自发地变为另一种核，而放射性核素的原子核却能自发地 发生衰变，由一种核变为另一种核，并放射出射线。
N A ρZ 2 χ=K ( Eγ − 1.022) A
式中：K——常数； Eγ ——伽马光子的能量，MeV 当入射伽马光子的能量小于1.022 MeV时， 不形成电子对；而大于1.022 MeV时，减弱系数随 Eγ 的增大而直线 上升。
4、伽马射线的吸收
伽马射线通过物质时，会发生以上三种作用，伽马光子被 吸收，射线强度逐渐减弱，其程度随吸收系数增大而加剧：
∞
T =
0 .693
λ
λ
越大，T越短，放射性元素的衰变越快。
４、放射性射线的性质 放射性射线有 α 、 β 、 γ 等 。 4 He2 ，因其质量大，易引起物质 ① 射线：是氦的原子核流， α
的电离或激发，被物质吸收，它在物质中运动时，射程很小，在 空气中为2.5cm左右，在岩石中，约为数十万分之一米，因 α 射线 穿透能力很差，在井内探测不到 。 ② β 射线：是高速运动的电子流，在物质中的射程也较短。 ③ 射线：是频率很高的电磁波（波长为3x10-11～10-9cm）或 光子流，不带电荷，但其能量很高，一般在几十万电子伏特以上 ，并且有很强的穿透能力，例如要使给定的射线强度减弱到一半 ，则需要穿过12.7mm厚的铅层(铅的吸收能力很强)，所以 射线 在放射性测井中能被探测到而得到利用。伽马射线的能量为：
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式中Si是吸水层i的异常面积增量， 即Jy1与Jy2叠合后包围的面积。
地球物理测井—核测井
同位放射性同位素的选择和一般施工方法 二、放射性同位素载体法测注水井的分层相对 吸水量 三、检查管外串槽、封堵和压裂效果
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
由于固井质量差，或固井后由于射孔及其它工程施工 使水泥环破裂，可造成层间串通，即形成串槽。这对采油
r0 1 ( Z / r0 ) 2
积分得：
J aq
H 2 r0 0
e
r0 1t 2
1 t
2
dt
令x=H/2r0和a=μr0,且用F(x,a)表示上式中的积分,则 J aqF( x, a)
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
设μr0=1，用f(t）表示上式中的被积函数，则f(t)与 t的关系可用左下图表示: 如果用辛卜生数值积分法计算 F (x ， 1) ，所得数据画 成曲线如图右所示 : 对于厚度 H>3d 的地层 F (x ， a) 为一常 数；而当地层厚度减小时，这一因子将减小。特别是当地 层厚度小于井径的一倍半时，F值将急剧下降。
q kJ a( x)
式中k是常数。
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
上式说明，单位截面积的吸水量若与q成正比，那么它 就和地层中点的伽马射线强度 Jy 与厚度校正系数的乘积成 正比。又考虑到注水井的套管内径对同一口井是相等的， 因而射开地层单位厚度的吸水量也与Jy a成正比。 设第i个地层的吸水量为Qi，则
同位素示踪测井
在下列几种情况下需要二次注水泥进行封堵：（ 1 ）
串槽；（2）油井中部分层段出水；(3)误射孔。若在水泥
中加入少量放射性同位素做示踪剂，那么用示踪测井可以 测知水泥是否挤入应封堵的部位。
地 球 物 理 测 井
第三章 核测井（同位素示踪测井）
资源与环境学院 桑 琴 2007年7月
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
放射性同位素示踪测井
一、放射性同位素的选择和一般施工方法
二、放射性同位素载体法测注水井的分层相对 吸水量 三、检查管外串槽、封堵和压裂效果
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
Qi BJi ai Hi
总吸水量为 ：
Q Qi B Ji ai Hi
Bi J aH Qi n i i i 100% Q J i H i
i 1
相对吸水量为 ：
地球物理测井—核测井
上式的近似公式为： Si Bi n 100% Si
i 1
同位素示踪测井
和注水均有不良影响，所以应及时测定并采取堵串措施。
放射性示踪法是查串的有效方法之一。施工时先测一条自 然伽马参考曲线。而后用Zn65或Ag110配成浓度为0.5-1毫居 里/米 3 的活化液，并将其压入找串层段。再测一条示踪曲 线，与先测得的参考线比较、则可查出示踪液的通道，找 出串槽位置。
地球物理测井—核测井
一、放射性同位素的选择和一般施工方法 二、放射性同位素载体法测注水井的分层
相对吸水量
三、检查管外串槽、封堵和压裂效果
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
原理： 用固相载体吸附放射性同位素的离子，与水配成活化悬 浮液。在正常注水条件下，将活化悬浮液注入井中。在向地 层中挤压悬浮液时，水和固相载体分离，水进入地层而活化 载体滤积在地层表面，形成一活化层。在合理选用示踪剂和 载体，并正确施工的条件下，地层的吸水量与放射性载体在 地层表面的滤积量成正比。对足够厚的地层来说（忽略层厚 影响），地层的吸水量近似地与活化层造成的曲线异常面积 的增量成正比。 生产中常选用放射性同位素 Zn65, Ag110 和 I131 做示踪元 素，用粒径大于50微米的医用骨质活性碳做固相载体。放射 性同位素均匀牢固地吸附在固相载体上，与水配制成活化悬 浮液。
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
设活化载体均匀地滤积在射孔井段的地层表面上，且单 位面积上附着的放射性同位素为q克，每克放射性同位素平均 每秒钟发射a个伽马光子，那么ds面积元在井轴上位于地层中 点的O点造成的伽马射线强度应为：
dJ aqr 0e d dz 2 2 4r0 1 ( Z / r0 )
地球物理测井—核测井
同位素示踪测井
设 F(x,1) 的最大值与 F(x,1) 的比值为 a ，则 a 被定义为地 层厚度校正系数，它随厚度的变化规律如右图。
将 J aqF( x, a) 两边同时乘以a(x)，则有：
J a( x) aqF( x, a)a( x)
因F(x, a)· a(x)的积是常数，所以